柴油发电机缸盖裂纹现象查找步骤和修复法
发布时间：2024-04-05 点击：195
故障检修与技术维护
柴油发电机缸盖裂纹故障查找步骤和修复法
造成柴油发电机冷却液消耗过快的原因主要有水管破裂或接头密封不良；水泵水封磨损过甚或损坏而漏水；气缸垫渗漏；气缸体或气缸盖有裂纹；散热器损坏泄漏；散热器盖进、排气阀失灵使冷却液泄漏；膨胀水箱盖泄漏等。康明斯公司在本文中以某用户的缸盖裂纹事故为例，逐步介绍该类型故障额查找方法和诊断结果。
缸盖模型立面图
缸盖模型侧视图
一、故障现象
nta855型康明斯柴油机，工作过程中出现冷却液温度过高的故障。停机检查，发现散热器中冷却液不足。加足冷却液后，故障消除但运转一段时间，故障再次出现。停机检查，发现散热器中冷却液又少了很多。
缸盖模型斜视图
二、故障查找分析
（1）发动机内部泄漏检查
先旋下放油螺塞，因冷却液密度比润滑油大，若有冷却液泄漏，冷却液便会先流出来或流出冷却液与机油的乳状混合物；也可抽出机油标尺，查看油标尺有无水珠。然后检查机油冷却交换器的水道与油道之间有无泄漏，可将交换器放在水中，用手动压力器进行压力检测。最后进行柴油发电机冷却系统内部泄漏试验，在散热器上接上压力检测器，起动柴油发电机，如果压力迅速上升，表明气缸损坏或气缸体破裂产生泄漏；如果压力不上升，用压力检测器加压，若压力指针不断摆动，表明柴油发电机在燃烧时或压缩时，冷却系统发生了泄漏。此时若拆下压力检测器，高速运转柴油发电机，会发现冷却液冒出气泡，此时，应更换气缸或气缸体。
（2）拆下气门室罩盖检查
发现缸盖上面有少量白色泡沫，而机油无明显增加，说明有少量冷却液泄漏到润滑油中，以上现象说明冷却液是蒸发掉了，即可能是气缸盖或者缸套等部件有裂纹，导致在进气冲程中，气缸内形成负压，冷却液由裂纹进入气缸，而压缩和做功冲程中，部分冷却液在高温的作用下汽化。在排气冲程中，大量汽化了的冷却液排入大气，致使冷却液消耗过量，而残留的少量冷却液沿气缸壁流入油底壳，导致润滑油中有少量冷却液而产生肉色泡沫。
（3）对缸盖和缸套进行检查
拆下气缸盖后，发现第1缸积炭严重，活塞顶部有水，说明渡缸有冷却液泄漏现象，但是检查缸套时却没有发现裂纹。对缸盖进行水压试验，结果发现有水从第1缸排气门处流出。拆厂排气门时，发现缸盖上的气门座附近有一条清晰可见的裂纹，表明冷却液就是从这里泄漏的。检查缸盖时，发现水套内壁有厚厚的一层水垢。分析认为，由于排气门座附近温度高、散热条利差、结构单薄，而水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化，因而在应力集中的作用下产生了裂纹。
三、修复方法
气缸体、气缸盖裂纹与破裂的修理方法有粘结、焊接和螺钉填补等多种。具体采用哪种方法应根据裂纹大小、程度和部位确定。当遇到缸盖上的穿透性裂纹和关键部位的严重裂纹都必须更换缸盖，并清洗水套后装机试机后，故障排除。
1、粘结法
大部分裂纹可采用粘结法修复。常采用环氧树脂粘结，它具有粘结力强、收缩小、耐疲劳等优点，同时工艺简单、操作方便、成本低。其主要缺点是不耐高温，不耐冲击等，而且在下一次修理时，经热碱水煮洗后会脱落，需重新粘接。所以，除燃烧室、气门座等高温区域外，其余部位均可采用这种方法。对破洞和裂纹集中部位，可采用补板加环氧树脂法修理。用螺钉固定补板，其间涂以环氧树脂，以确保密封。
2、焊接
焊接可分为冷焊和热焊两种。热焊时，将工件预热到327-427℃进行焊接。焊缝金属冷却缓慢，零件冷却时各处温差小，不易形成较大内应力，可防止零件产生白口铁组织和裂纹。但热焊易产生变形，工艺复杂。冷焊一般不预热。目前，随着冷焊质量可靠性的提高，在气缸体、气缸盖裂纹的修理中，得到广泛应用。
3、堵漏剂堵漏
堵漏剂是修补气缸漏水的一种新材料。它是由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘结剂组成的胶状液体，适用于铸铁、铝缸体所出现的裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。
4、打磨法
裂纹微小时采用锉刀、油石和风砂轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。若裂纹较深达壁厚的3%以上时，停止打磨改用其他方法修理或报废换新。
5、金属扣合法
气缸盖底面和其他部位的裂纹采用金属扣合法修理，不仅零件的强度要求，还可满足密封性要求。
6、镶套修理
对于孔壁上的裂纹，如气缸盖上的进、排气阀孔壁和喷油器孔壁的裂纹采用镶套修理。此法效果好，可使零件继续使用2年以上的时间。衬套的材料一般为不锈钢或青铜、衬套端部与阀孔底部间垫以紫钢垫片以增强密封性。
7、覆板修理
气缸盖外表面裂纹可采用覆板修理。修理时，先在裂纹两端钻止裂孔，涂胶粘剂(如环氧树脂)后将钢板覆盖其上，用螺钉将钢板固紧在气缸盖上。
你知道如何清除柴油发电机表面的铁锈吗？
柴油发电机组全自动与自启动的区别
国产发电机对燃油箱的设计要求是什么？
柴油发电机组电线的连接有哪些注意事项？
康明斯柴油发电机组技术维修手册
康明斯柴油发电机润滑油路的简介
带涡轮增压器的柴油发电机组有哪些突出优点？
柴油发电机组的双电源自动转换开关接线方式
柴油发电机缸盖裂纹故障查找步骤和修复法
造成柴油发电机冷却液消耗过快的原因主要有水管破裂或接头密封不良；水泵水封磨损过甚或损坏而漏水；气缸垫渗漏；气缸体或气缸盖有裂纹；散热器损坏泄漏；散热器盖进、排气阀失灵使冷却液泄漏；膨胀水箱盖泄漏等。康明斯公司在本文中以某用户的缸盖裂纹事故为例，逐步介绍该类型故障额查找方法和诊断结果。
缸盖模型立面图
缸盖模型侧视图
一、故障现象
nta855型康明斯柴油机，工作过程中出现冷却液温度过高的故障。停机检查，发现散热器中冷却液不足。加足冷却液后，故障消除但运转一段时间，故障再次出现。停机检查，发现散热器中冷却液又少了很多。
缸盖模型斜视图
二、故障查找分析
（1）发动机内部泄漏检查
先旋下放油螺塞，因冷却液密度比润滑油大，若有冷却液泄漏，冷却液便会先流出来或流出冷却液与机油的乳状混合物；也可抽出机油标尺，查看油标尺有无水珠。然后检查机油冷却交换器的水道与油道之间有无泄漏，可将交换器放在水中，用手动压力器进行压力检测。最后进行柴油发电机冷却系统内部泄漏试验，在散热器上接上压力检测器，起动柴油发电机，如果压力迅速上升，表明气缸损坏或气缸体破裂产生泄漏；如果压力不上升，用压力检测器加压，若压力指针不断摆动，表明柴油发电机在燃烧时或压缩时，冷却系统发生了泄漏。此时若拆下压力检测器，高速运转柴油发电机，会发现冷却液冒出气泡，此时，应更换气缸或气缸体。
（2）拆下气门室罩盖检查
发现缸盖上面有少量白色泡沫，而机油无明显增加，说明有少量冷却液泄漏到润滑油中，以上现象说明冷却液是蒸发掉了，即可能是气缸盖或者缸套等部件有裂纹，导致在进气冲程中，气缸内形成负压，冷却液由裂纹进入气缸，而压缩和做功冲程中，部分冷却液在高温的作用下汽化。在排气冲程中，大量汽化了的冷却液排入大气，致使冷却液消耗过量，而残留的少量冷却液沿气缸壁流入油底壳，导致润滑油中有少量冷却液而产生肉色泡沫。
（3）对缸盖和缸套进行检查
拆下气缸盖后，发现第1缸积炭严重，活塞顶部有水，说明渡缸有冷却液泄漏现象，但是检查缸套时却没有发现裂纹。对缸盖进行水压试验，结果发现有水从第1缸排气门处流出。拆厂排气门时，发现缸盖上的气门座附近有一条清晰可见的裂纹，表明冷却液就是从这里泄漏的。检查缸盖时，发现水套内壁有厚厚的一层水垢。分析认为，由于排气门座附近温度高、散热条利差、结构单薄，而水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化，因而在应力集中的作用下产生了裂纹。
三、修复方法
气缸体、气缸盖裂纹与破裂的修理方法有粘结、焊接和螺钉填补等多种。具体采用哪种方法应根据裂纹大小、程度和部位确定。当遇到缸盖上的穿透性裂纹和关键部位的严重裂纹都必须更换缸盖，并清洗水套后装机试机后，故障排除。
1、粘结法
大部分裂纹可采用粘结法修复。常采用环氧树脂粘结，它具有粘结力强、收缩小、耐疲劳等优点，同时工艺简单、操作方便、成本低。其主要缺点是不耐高温，不耐冲击等，而且在下一次修理时，经热碱水煮洗后会脱落，需重新粘接。所以，除燃烧室、气门座等高温区域外，其余部位均可采用这种方法。对破洞和裂纹集中部位，可采用补板加环氧树脂法修理。用螺钉固定补板，其间涂以环氧树脂，以确保密封。
2、焊接
焊接可分为冷焊和热焊两种。热焊时，将工件预热到327-427℃进行焊接。焊缝金属冷却缓慢，零件冷却时各处温差小，不易形成较大内应力，可防止零件产生白口铁组织和裂纹。但热焊易产生变形，工艺复杂。冷焊一般不预热。目前，随着冷焊质量可靠性的提高，在气缸体、气缸盖裂纹的修理中，得到广泛应用。
3、堵漏剂堵漏
堵漏剂是修补气缸漏水的一种新材料。它是由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘结剂组成的胶状液体，适用于铸铁、铝缸体所出现的裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。
4、打磨法
裂纹微小时采用锉刀、油石和风砂轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。若裂纹较深达壁厚的3%以上时，停止打磨改用其他方法修理或报废换新。
5、金属扣合法
气缸盖底面和其他部位的裂纹采用金属扣合法修理，不仅零件的强度要求，还可满足密封性要求。
6、镶套修理
对于孔壁上的裂纹，如气缸盖上的进、排气阀孔壁和喷油器孔壁的裂纹采用镶套修理。此法效果好，可使零件继续使用2年以上的时间。衬套的材料一般为不锈钢或青铜、衬套端部与阀孔底部间垫以紫钢垫片以增强密封性。
7、覆板修理
气缸盖外表面裂纹可采用覆板修理。修理时，先在裂纹两端钻止裂孔，涂胶粘剂(如环氧树脂)后将钢板覆盖其上，用螺钉将钢板固紧在气缸盖上。
你知道如何清除柴油发电机表面的铁锈吗？
柴油发电机组全自动与自启动的区别
国产发电机对燃油箱的设计要求是什么？
柴油发电机组电线的连接有哪些注意事项？
康明斯柴油发电机组技术维修手册
康明斯柴油发电机润滑油路的简介
带涡轮增压器的柴油发电机组有哪些突出优点？
柴油发电机组的双电源自动转换开关接线方式